DE8202852U1 - Werkstueckauswerfvorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DlPL.-ING. BUSCHHOFF

DIPL.-ING. HENNICKE

DlPL.-ING. VOLLBACH

KAISER-WILHELM-RING 24

5000 KÖLN 1

Reg.-Nr. Akten;.:

Gl 168 I Köln, den 26.1.1982

bitte angeben

Anm.: Gulf & Western Manufacturing Co. 26261 Evergreen Road," Southfleld, Michigan 48075 (U.S.A.7

Titel: Werkstückauswerfvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Werkstückauswerfvorrichtung für Pressen mit einer mechanisch-hydraulischen Auswerfeinrichtung.

Es ist bekannt, Pressen mit Werkstückauswerfern zu versehen, die dazu dienen; ein Werkstück nach der Formgebung oder einer anderen an dem Werkstück vorgenommenen Bearbeitung, bei der es zwischen der Werkzeugausrüstung liegt, aus der Werkzeugausrüstung herauszubefördern.

Es ist eine mechanisch-hydraulische Auswerfvorrichtung be- ~ kannt (US-PS 4 068 520), bei der ein WerkstUckauswerfer bei der Rückhubbewegung eines Pressenschlittens von hydraulischen Kolben in Auswerfrichtung hydraulisch verschoben wird, die von im Pressenschlitten angeordneten Kurvenscheiben betätigt werden. Die Verwendung von Nocken- oder Kurventrieben, die zur Betätigung von hydraulischen Kolben vom Pressensohlitten betätigt werden, ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verschiebung des Auswerfers mit der gewünschten Beschleunigung und Verzögerunge Eine solche Auswerfeinrichtung erfordert jedoch eine genaue Bearbeitung der für diesen Zweck erforderlichen Kurven- oder Nockenscheiben und eine sehr genaue Einstellung der Kurven in bazug auf die hydraulischen Kolbon, um die erforderliche Hublänge des Auswerfers und seine zeitliche Zuordnung zur Schlitten-

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bewegung zu erreichen· Hierdurch ist eine solche Einrichtung nur mit hohen Kosten herzustellen und in die Presse einzubauen, und sie erfordert eine zusätzliche Justierung der Kurvenscheiben gegenüber den hydraulischen Kolben, jedesmal wenn die Schließhöhe der Presse neu eingestellt wird. Diese Einstellungen führen zu langen Totzeiten und hohen Wartungskosten bei der Schließhöheneinstellung. Außerdem sind Kurvenscheiben mit verschiedenen Kurven erforderlich, um die Hublänge des Auswerfers verändern und öie verschiedenen Werkzeugsätzen anpassen zu können, die bei der Presse verwendet werden können. Auch hierdurch werden die Kosten der Auswerfvorrichtung erhöht oder ihre Verwendbarkeit ist begrenzt, wenn keine unterschiedlichen Kurven vorgesehen werden, wodurch dann auch die Art der Werkzeugausrüstung beschränkt ist, mit der die Auswerfvorrichtung zufriedenstelland arbeiten kann«

Bei einer anderen bekannten mechanisch-hydraulischen Auswerfvorrichtung (US-PS 3 157 111) wird ein hydraulisches Druckmittel relativ zu einem Auswerfkolben mit Hilfe einer Kolben-Zylindereinheit transportiert, dfe zwischen dem Pressenschlitten und dem Pressenrahmen angeordnet ist. Der Zylinder hat eine Druckmittelkammer, in die ein hydraulisches j Druckmittel in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Pr&.-isenschlittens hineingedrückt und herausgedrückt wird. Der Druckmittelstrom zwischen der Kammer und dem Auswerfkolben und einem Druckmittelbehälter wird von einem Absperrventil und einem Druckregulierventil gesteuert, die beide in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Schlittens gegenüber dem Presseürahmen von einer Kurvenscheibe betätigt werden, Das Absperrventil sorgt dafür, daß Druckmittel während einer kurzen Zeit des Schlittenrückhubes zu dem Auswerferkolben fließtj während das Druckregulierventil dazu dient, daß das Druckmittel immer einen konstanten Druck 2iat_e

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Auswerfrorrichtungen dieser Art sind infolge der Kurven« scheiben, der Ventile und des komplizierten Leitungssystems, das erforderlich ist, um den gewünschten Druckmittellauf zm erreichen, überaus teuer. Außerdem muß die Kurvenscheibe für das Absperrventil jedesmal neu eingestellt v/erden, wenn die Schließhöhe des Schlittens verändert wird, und sie auß eingestellt werden, um die gewünschte Steuerung der Betätigung des Auswerfers zu arreichen_e Diese erforderlichen Einstellungen führen au einer längeren Ausfallzeit und zu höneren Wartungskosten im Betrieb der Presse. Außerdem hat die / Druckraittelstetirung durch ein Absperrventil und ein Druckregulierventil Fließverhältnisse im System zur Folge, die zu unerwünscht hohen Temperaturen und plötzlichen Änderungen in den Drücken und in der Fließrichtung führen, die für die einzelnen Teile der Einrichtung schädlioh sind und eine plötzliche und mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Verschiebung des Auswerferkolbens .In dessen Auswerferstellung zur Folge haben© Eine solche plötzliche Verschiebung des Auswerf er kolbens kann dazu führen, daß ein Werkstück aus der Werkzeugeinr^ohtung herausgeschleudert wird, im Gegensatz zu einem einfachen Lösen des Werkstückes aus der Werkzeugeinrichtung β

ζ Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Werkstüokauswerfvorrichtung zu schaffen, deren Bewegungscharakteristik dem Pressenschlitten entspricht und deren Hublänge und Geschwindigkeitscharakteristiken denen des Pressenschlittens proportional sind,und die sehr einfaoh aufgebaut ist und mit einfachen Mitteln gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch eine Auswerfvorrichtung gelöst, die einen druckmlttelbetätigrben Auswerfer aufweist, der dauernd und ohne Hindernisse mit einer Druokmittelkammsr von veränderlichem Volumen in Fließverbindung steht und der während des ganzen Hubes des Pressenschiit-

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tens kontinuierlich Druckmittel zugeführt wird_e

Eine solche Druckmittelverbindung hat den Vorteil, daß die Verschiebung des Auswerfers in Richtung auf das auszuwerfende Werkstück gleichzeitig mit dem Anfang des Schlittenrückhubes beginnt, und sie sorgt dafür, daß dem Betätigungselement für den Auswerfer eine Versohiebebewegung erteilt wird, die der Vereshiebebewegung des Schlittens entspricht, wenn dieser auf das Ende seines Rückhubes zugeht_o

Wenn der Schlitten beispielsweise von einem Gleitsohieber-Kurbeltrieb angetrieben wird, der dsm Schlitten ©ino reine sinusförmige Bewegung erteilt, wird aas Bewegungsorgan für den Auswerfer mit einer entsprechenden Bewegungscharakteristik verschoben« Die Flüssigkeitsverbindung nach der Erfindung sorgt auch dafür, daß das Betätigungselement für den Auswerfer in Auswerfrichtung mit einem Abstand und mit einer Geschwindigkeit verschoben wird, die den entsprechenden Charakteristiken der Sohlittenverschiebung proportional istο Di© Druokmittelfließv©rbindung zwisohen der Kammer von veränderlichem Volumen und dem Betätigungsorgan für den Auswerfer führt in vorteilhafter Weise zu Druckmittelfließverhältnissen im System, welche Wärsaebildung and Verschleiß dor einzelnen Teile im System auf ein Minimum zurückführen« Außerdem vermeidet die Auswerfvorrichtung nach der Erfindung in vorteilhafter V/eise teure Kui rensoheibon und Ventile und reduziert die erforderlichen Druckmittelleitungen auf ein Minimum, so daß die Herstellungs- und Wartungskosten und die Ausfallzeit für Wartung oder Austausch derartiger Konstruktionsteile reduziert werden« Wichtig ist auch, daß die Einrichtung nach der Erfindung von Veränderungen in der Sohließhöhe des Pressenschlittenß unberührt bleibt, wodurch die Ausfallzeit sum Einstellen eines Konstruktionsteiles Wögfällt, die erforderlich ist, um die Auswerforbetätigung einer Sohließhöhenverstellung anzupassen,.

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Naeh einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Verschiebung d@r Betätigungsvorrichtung für den Auswerfer in Auswerfriöhtung gestoppt, bevor der Pressenschlitten das Ende seines Rückhubes erreichte Hierdurch wird ein Verweilen bei der Auswerf ©!"verschiebung erreicht , um das Einführen und Herausnehmen der Werkstücke aus der Wsrkzeugaue-

j. rüatung der Presse zu erleichterte

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Betätigungselement ; iilr d-a.-i Auswerfer einen Werkstückauswerfer verschiebt, bei-, epielsweise einen Auswerferstößel, der vom Betätlgungsele_t Hisnt für den Auswerfer getrennt ist und von dieser· und der Yerkzeugauerüstung abgenommen werden kann_o Die Auswerfer- * betätigungsvorrichtung ist zwischen einer ©usgesehobeuen und einer eingezogenen Stellung verschiebbar, weicht» Stellungen d©n Hub der Auswerfer-Betätigungsvorrichtung begrenzen, und der ©ntfernbare und austauschbare Auswerfer ermög-S licht es, Auswerfer zu verwenden, die verschiedene Längen haben, um verschiedene Auswerfer«Hubläng©n in V rbindung mit der Hublänge der Betätigungsvorrichtung zu erreichen_β Infolgedessen kann eine Presse mit der eingebauten Auswerfvorrichtung nach der Erfindung bei verschiedenen Werkzeug" einrichtungen verwendet werden, die verschiedene Hubhöhen t beim Auswerfen der Werkstücke erfordern.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Auswerfvorrichtung durch eine Verstellung der Schließhöhe des Schlittens nicht beeinflußt wlrd_e Außerdem ist die Betätigungsvorrichtung vom Auswerfer selbst unabhängig. Hierdurch ergibt sieh der Vorteil, daß verschiedene Auswerfer mit verschiedenen Längen verwendet werden können und verschiedene AuswerferHubhöhen erreicht werden_o

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß am Ende des Werkstückauswerfvorganges der Auswerfer still stehenbleibt, so daß Werkstücke leicht in die Werkzeug-

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ausrüstung eingeführt und wieder aus ihr herausgenommen werden können«

Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß die Auswerfvorrichtung nach der Erfindung konstruktiv einfach und wirtschaftlich herzustellen und zu unterhalten ist und präzise arbeitet»

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnrngen₉ in denen eine bevorzugte Auöführungsform der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert wird« Es zeigt:

Fig. 1 eine Presse mit einer Werkstückauswerfvorrichtung nach der Erfindung in einer Stirnan3icht und teilweise im Schnitt in einer etwas schematischen Darstellung _p weiche die Bestandteile der Presse und der Auswerfvorrichtung in ihren Stellungen unmittelbar vor dem Auswerfvorgang zeigen,

Fig. 2 ein© der Fig_o 1 entsprechende Darstellung, welche die Bestandteile der Presse und der Auswerfvorrichtung in denjenigen Stellungen zeifrb» die sie unmittelbar nach dem Auswerfen des Werkstückes einnehmen;, und

Fig. 3 eine ^..ephische Darstellung, welche den Bewegungsablauf des Pressenschlittens und des Auswerf kolbens während ihrer Hübe zeigte

In den Fig_e 1 und 2 ist eine Presse 10 dargestellt, dia auf einer Unterkonstruktion 12, beispielsweise einem Hallenflur, ruht und einen Maschinenrahmen aufweist, der aus einem Preaeenbett 14„ Ständern 16 und einem oberen Quer^och 18 besteht» Die Presse hat einen vertikal hubbewegliohen Schiit-

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ton 20, der bei dem dargestellten Ausführungebeispiel von einem gewöhnlichen Sohieberkurbeltrieb angetrieben wird_s der im Quer-Joch 18 angeordnet ist« ¥le bekannt, hat ein solcher Kurbeltrieb grundsätzlich ein von einem Motor angetriebenes Schwungrad 22, das eine Antriebswelle 24 dreht, die einen Kurbelarm 26 aufweist. Eine Pleuelstange 28 ist mit ihrem einen Ende drehbar mit dem Kurbelarm 26 und mit ihrem anderen Ende gelenkig mit dem Schlitten 20 verbunden, so daß die Drehung des Schwungrades 22 den Schlitten 20 über einen ganzen Hub, der den Vor- und Rückhub gegenüber dem Pressenbett 14 umfaßt, auf- und niederbewegt·

Die Fig« 1 und 2 zeigen den Sohlitten am Ende des Vor- und Rüokhubes.

Das Pressenbett und der Schlitten sind mit Werkzeugen vorsehen, die 'Vfährsnd des Vorwärt-shubes des Schlittens zusammenwirken und an einem zwisohen ihnen in Stellung gebrachten Werkstück eine Bearbeitung ausführen« Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Werkzeuge aus einem Gesenk 30, das in geeigneter Weise auf dem Pressenbett 14 gelagert ist, und aus einem Sohmiedestößel 32, der am Schlitten 20 befestigt ist und sich mit diesem auf- und niederbewegt«, Wie aus Pig_e 1 hervorgeht, arbeiten der Schmiedestößel und das Gesenk während der Bewegung des Schlittens 20 in Richtung auf das Presaenbott 14 zusammen und formen ein Werkstück W, das zwisohen si© gelegt wird, während sich der Sohlitten in einer gegenüber dem Pressenbett zurückgezogenen Stellung befindet.

Nach der Erfindung ist die Presse 10 ait einer Werkstüekauswerfvorriohtung versehen, die dazu dient, das Werkstück ¥ nach seiner Verformung und während der Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 bei dessen Rückhub aus dem Gesenk 30 auszuwerfen. Zu diesem Zweck ist eine Tragvorrichtung 34 an der Unterseite des Pressenbettes 14 befestigt und mit ei-

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n*r Kammer 36 versehen, die ein hydraulische* Druckmittel aufnimmt und an ihrem oberon Ende und an ihrem unteren Ende geechloosen ist. Di© Kammer 36 trägt ihrerseits einen Auswerfer-Betätigungskolben 38, der von einem Druckmittel in der Kammer 36 in Auswerfrlohtung gegenüber dem Gesenk 30 hydraulisch nach oben gedrückt werden kann, wobei das Druckmittel von einer Druclonittelverdrängereinrichtung 40 kommt, die von dem Prsssensohlitten 20 betätigt wird»

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat Jede der ( Druckmittelvordrängereinrichtungen 40 eine Druckmittelkammer 42 von veränderlichem Volumen, die teilweise von einer entsprechenden Ausnehmung 44 im Träger 34 und teilweise von einem entsprechenden Zylinder 46 gebildet wird, der in geeigneter Weise am Träger befestigt ist. Jede Verdrängungsvorriohtung hat einen Kolbon 48, der in der je~ «eiligen Kammer 42 hin- und horverßchieblich ist. um das Volumen der Kammer zu verändern_o Jeder Kolben 48 kann von und mit dem Sohlitten 20 über eine zugehörige Kolbenstange 9§ auf·» und abbewegt werden, die sich durch das Pressenbett 14 aufwärts erstreckt und deren oberes Ende 52 mit einem Kopf versehen und an eine Zugstange 54 angeschlossen ist. Das obere Ende einer jeden Zugstange 1st am Schlitten C 20 befestigt, während ihr unteres Ende mit einem Kupplungskragen 56 versehen ist, der in Axialrichtung in den Kopf der zugehörigen Kolbenstange eingreift und eine Relativbewegung dieser Teile zueinander in Axialrlohtung verhindert, Jedoch eine seitliche Verschiebung dieser Teile gegeneinander erlaubt. Diese seitliohe Verschiebung ermöglicht einen Ausgleich bei der Einstellung der Schlittenführung, welche den Schlitten und die Zugstangen 54 gegenüber den Kolbenstangen 50 seitlich verschiebt.

Die Druckmittalkammern 42 stehen unter dem Auswerferbetätigungakolben 38 über eine Druokmittelleitung 58 ständig mit dem unteren Ende der Kammer 36 in Druokaittelfließverbin-

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dungo Wenn die Bestandteile die in Pig. 1 dargestellten Stellungen einnehmen, befindet sich der Auswerferbetätigungflkolben 38 in seiner zurückgezogenen Stellung, Hierbei wird der Kolben von einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit 60 in diese zurückgezogene Lage gedrückt.

Die Kolben-Zylindereinhei-c 60 weist einen Zylinder 62 auf, der am Träger 34 befap^'.gt ist und einen hubbeweglichen Kolben 64 aufnimmt, dessen Kolbenstange 66 sich duroh dm Zylinder 62 naoh aufwärts erstreckt und dessen oberes Ende , mit dem Kolben 38 verschraubt oder auf sonstige Weiße verbunden ist. Der Zylinder 62 empfängt von einer hier nicht näher dargeäellten Druckluftquelle durch eine Einlaßöffnung f 68 oberhalb des Kolbens 64 Druckluft, wodurch der Kolben 64 naoh unten gedrückt wird und dian Auswerf erbetätigungskolben 38 in seine zurückgezogene Lage vorspannt.

Obgleich eine pneumatische Vorspannung bevorzugt wird, erkennt man doch, daß die Vorspannung dee Auswerferbetä^igungskolbens in gleioher Weise auch duroh eine Vorspannfeder erreicht werden könnte. Außerdem erkennt man, daß sowohl die Druokmittelverdrängervorriohtung 40 als auoh die von der Kanter 36 und dem Kolben 38 gebildete Kolben-Zylin-O dereinheit Jeweils eine doppeltwirkende Kolben-Zylindereinheit sein könnte, die auf gegenüberliegenden Seiten der Kolben eine Plussigkeitsverbindung miteinander hat. Dies würde die Hin- und Herbewegung dec. Auswerf erbetätigungskolbens in entgegengesetzton Richtungen duroh einen Druokmittelstrom ermöglichen, der von der Druokmittelverdrängervorrichtung kommt, ohne daß eine Vorspanneinrichtung der vorherbeschriebenen Art für die Auswerferbetätigungsvorriohtung notwendig wäre.

Bei der bevorzugten Ausführungsform und zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck kann das Werkstück W aus dem Gesenk 30 mit einem Auswerfer 70 ausgeworfen werden,

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der vom Auswerf©rbetätigungskolban 38 getrennt ist und der im Preseenbett 14 und im Gesenk 30 verschiebbar turid herausnehmbar gelagert ist_e Bei der dargestellten Ausidhrungeform ist der Auswerfer 70 ein fliegend gelagerter Auswerferstift, der einen sich durch hierfür im Gesenk 30 und Pressenbett 14 angeordnete öffnungen nach unten erstreckenden Sohaft und am oberen Ende einen Kopf 74 aufweist, der den Boden der Ausnehmung im Gesenk 30 berührt, so daß er den Stift gegenüber dem Kolben 38 in Axialriohtung positioniert« Der Schaftteil 72 ragt mit seinem unteren Ende 76 in eine Aus- \ nehmung 78 hinein, die an der Unterseite des Pressenbettes 14 angeordnet ist, so daß das untere Ende 76 von der oberen Stirnfläche 39 des Kolbens 38 beaufschlagt wird, wenn sich dieser in Auswerfrichtung bewegt. Die Ausnehmung 78 nimmt das obere Ende des Kolbens 38 während dessen Aufwärtsbewegung auf und h&t eine obere Stirnwand 79, die zu einem wei- \ ter unten noch näher erläuterten Zweck dient.

Die Hydraulikflüssigkeit für die Auswerfvorrichtung wird

den Kammern 42, den Druckmittelleitungen 58 und dem unteren Ende der Kammer 36 von einem Hydraulikkreislauf untsr einem Druck zugeführt, der unter der Vorspannkraft der Kolben-Zylindereinheit 60 liegt. Zu diesem Zweck kann jede ge- } eignete hydraulische Versorgungseinrichtung verwendet w.-rjj den. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein hydrau- * lischer Speisekreis 80 vorgesehen, der einen hydraulischen Druckmittelbehälter 82 und eine motorgetriebene Pumpe 84 aufweist, welche Hydraulikflüssigkeit aus dem Behälter 82 zunächst duroh ein Einwegrückschlagventil 86, welches den Rückfluß zum Behälter 82 verhindert, in das Hydrauliksystem und von hier durch eins Druckmittelleitung 88 fördert, die an eine Einlaßöffnung 90 im Träger 34 angeschlossen ist. Die Einlaßöffnung 90 steht mit einer der Kammern 42 und von hier aus mit den Druckmittelleitungen 58, der Kammer 36 und der anderen Kammer 42 in Verbindung« Nachdem das System im Anfang mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt wurde,

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arbeitet die Pumpe 84 nur als Auffüllpumpe, die lediglich dazu dient, Leckflüssigkeit im System zu ergänzen« Zwischen der Pumpe 84 und dem Ventil 86 ist ein Niederdruckentlastung ventil 92 vorgesehen, das auf einen Druck unterhalb des Vorspanndruckes der Kolben«ZylindereInheit 60 eingestellt ist, um zu verhindern, daß der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 36 eine Höhe erreicht, die die Vorspannung der Einheit 60 überwindet und zu einer unbeabsichtigten Verschiebung des Auswerf erbetätiguagskolb»ns 38 in Auswarfrichtung führte

Für einen weiter unten näher erläuterten Zweck ist ein mit Stickstoff geladener Hoolidruokakkumulator 94 in den Versorgungskreislauf zwischen das Ventil 86 und die Einlaßöffnung 90 eingeschaltet« Auberdem ist zwischen dem Ventil 86 und der Einlaßöffnung 90 ein Hoohdruokentlastungsventil 96 als Überlastungsschutz für die Presse und die Auswerfervorrichtung vorgesehene Der hydraulische Versorgungskreislauf enthält ferner ein durch Elektromagnet betätigtes Zweiwegeventil 98 in der Druckmittelleitung 88, welches der Bedienungsperson die Möglichkeit gibt, aus dem Auswerfsystem Druckmittel zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck abzulassen.

Mit Bliok auf die Wirkungsweise der Auswerfvorrichtung erkennt man aus den Stellungen der in Fig« 1 der Zeichnung dargestellten Bestandteile, daß der Pressenschlitten 20 sich am Ende seines Vorwärtshubes befindet, mit dom das Werkstück W von den Werkzeugen 30 und 32 bearbeitet worden ist* Der Auswerf-Betätigungskolben 38 befindet sich in seiner zurückgezogenen Stellung, in d*>r die obere Stirnfläche 39 des Kolbens sich in einem Abstand S₂ von der Stirnwand 79 der Ausnehmung 78 und in einem Abstand S, vom unteren Ende 76 des Auswerferstiftes 70 befindet. Die Bedeutung der zuletzt genannten Abßtände wird weiter unten erläuterte

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Wenn der Schlitten 20 sich bei seinem Aufwärtshub nach oben zu bewegen beginnt, ziehen die Stangen 54 und die Kolbenstangen 50 die Kolben 48 in den Kammern 42 nach oben, wodurch Hydraulikflüssigkeit sofort aus den Kammern 42 verdrängt und unmittelbar durch die DruckBittelleituag 58 in das untere Ende der Kammer 36 gedrückt wird, so daß der Auswerferlbetätigungskölben 38 in Auswerfriohtung nach oben gegen den Auswerf©rstif+ 70 gedrückt wird· Bei der weiteren Aufwärtsbswegung das Schlittens 20 trifft die obere Stirnfläche 39 des Auswerferbetätigungskolbens 38 auf das untere ι Ende 76 des Auswerfetiftes 70 und verschiebt diesen nach j oben, um das Werkstück W aus der Höhlung des Gesenkes 30 { auszuwerfen« f

Sobald der Schlitten 20 das obere Ende seines Rückhubes erreicht, welche obere Endlage in Figo 2 dargestellt 1st, stößt die obere Stirnfläche 39 des Kolbens 38 gegen die Stirnwand 79 der Ausnehmung 78. Hierdurch wird die weitere Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens in Auswerfrichtung und die Verschiebung des Stiftes 70 gestoppt, nachdem der Kolben die Entfernung S₂ zurückgelegt hat, welche den Auswerfhub des Auswerferbetätigungskolbens definiert«, i

Wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird, ; stößt bei der bevorzugten Ausführungsform die StIn-fläche 39 gegen die Stirnwand 79» bevor der Schlitten 20 das Ende seines Rüokhubes arreioht«, Hierdurch ergibt sich eine V©rweilzeit bei der Verschiebung des Auswerferstößels 70, welche da3 Herausnehmen und Wiedereinlegen eines Werkstückes erleichterte Wahrend der folgenden Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 nach dem Anstoßen des Stlrnendee 39 gegen die Stirnwand 79 wird hydraulisches Druckmittel in den Kammern 42 durch die öffnung 90 herausgedrückt und in dem « Hochdruckakkumulator 94 gespeichert«, 1

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I Naehdem der Schlitten 20 das Ende seines Rückhubes erreicht i hat void sich bei seinem Vorwärtshub nach unten zu bewegen j beginnt, drücken die Zugstangen 54 und die Kolbenstangen ι die Kolben 48 in die Kammern 42 nach unten zurück und ver-I größern hierdurch zunehmend deren Volumen» Während dieser

anfänglichen Abwärtsbewegung des Schlittens ?.O fließt die i Hydraulikflüssigkeit aus dem Hcohdruokakkumulator 94 durch

die Druckmittelleitung 88 und die Öffnung 90 in die Kammern j 42 zurück.

] , Nach dieser anfänglichen Abwärtsbewegung des Sohlittens 20

; führt die Vorspannkraft der Kolben-''ylindereinhei⁴: 60 und

X die Abwärtsbewegung der Kolben 48 in den Kammern 42 dazu,

ε daß die Hydraulikflüssigkeit in der Kammer 36 durch die

) Druckmittelleitungen 58 in die Kammern 42 fließt, wodurch

der Auswerferbetätigungskolben 38 sich in der Kammer 36 ab-

s wärtsbewegto Wenn der Schlitten 2C den tiefsten Punkt sel-

I nes Vorw&rtshubes arreicht, befinden sich die einzelnen

I Teile der Vorrichtung wieder in ihrer in Fig. 1 dargestell-

I ten Lage, bereit für den nächsten Auswerfvorgang.

I Man erkennt, dab die Länge der Verschiebung des Auswerfer— \ betätigungskolbens 38 kleiner ist als die Länge dös Schlit- X J tenrückhubes, um das notwendige Spiel zum Entfernen und I Einsetzen von Werkstücken zwischen die Pressenwerkzeuge zu ( sohaffen«, Man erkennt ferner, daß die Querschnittsabmessun- \ gen der Kammern 42 und 36 auf den Druckmittelstrom von den I Kammern 42 zur Kammer 36 abgestimmt sind, um die gewünsohte j Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens gegenüber der

Rüokhublänge des Schlittens zu erreichen» Das Abhängigkeitsverhältnis zwischen den Hüben des Schlittens 20 und des Auswerferbetätigungskolbens 38 hängt von verschiedenen Faktoren ab,, zu denen die Werkzeugausrüstung und die Art der hiermit ft durchzuführenden Bearbeitung gehören. Im allgemeinen liegt I das Verhältnis von Schlittenverschiebung zu Kolbenverschie-I bung zwischen 2:1 und 4:1.

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Wie weiter oben bereits erwähnt wurde, ist der Auswerftrstift 70 herausnehmbar und auswechselbar* Dies ermöglicht die Verwendung von Auswerferstiften verschiedener Länge in der Auswerfvorrichtung, so daß der Auswerferstift gegenüber den Pressenwerkzeugen Hübe von verschiedener Länge ausführen kann«, Man erkennt aus der vorhergehenden Besohreibung, daß der Hub S₂ des Auswerf erbetätigungskolbens unveränderlich ist und daß der Hub des Auswerferstiftes 70 der Differenz zwischen S« und S, entspricht_o Demgemäß kann der Hub des Auswerferstiftes 70 durch Verändern der Länge des Auswerferstiftes in der Weise verändert werden, daß der Abstand des unteren Ende des Stiftes 72 vom oberen Ende 39 des Auswerferbetätigungskolbens 38 zwischen Null und S₂ variiert.

Im Fall einer Überlastung im Auswerfersystem während eines Auswerf Vorganges, die beispielsweise auftreten kann, wenn der Auswerfkolben bei Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 nicht naoh oben gedrückt wird, öffnet sich das Hochdruckentlastungsven-cil 96 bei einer solchen überlastung, so daß das Druckmittel in den Kammern 36 und 42 in den Druckmittelbehälter 82 zurückfließen kann_e Das elektromagnetbetätigtö Zweiwegeventil 98 ermöglicht das von einer Bedienungsperson gesteuerte Ablassen von Hydraulikflüssigkeit aus den Kammern 36 und 42, wenn ein solches Ablassen gewünscht wird« Beispielsweise würde eiü Versagen der Vorspanneinrichtung 60 nach einem Auswerfvorgang zu einer Verringerung des Systemdruckes un+ . den Vorspanndruck des Entlastungsventiles 98 führen, wodurch die Pumpe 84 Druckmittel durch das Ventil 86 in das System pumpen würde» Dies würde dazu führen, daß der Auswerfbetätigungskolbsn 38 in seiner außgeschobenen Stellung bleibt« Das Ventil 98 sorgt in einem solchen Fall für den Ablauf der unter Niederdruck stehenden Flüssigkeit im System, um das Zurückziehen des Auswerferbetätigungskolbens zu ermöglichen»

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Wie weiter oben erwähnt,und wie man aus Fig. 3 d©r Zeichnung erkennt, hat die stets offene Druokmittelfließverbindung zwischen den Kammern 42 der Druckmittalverdrängungsoinriohtung 40 und der Kammer 36 des Auswerferbetätigungskolbens 38 in vorteilhafter Weise zur Folge, daß der Auswerforkolben mit einer Bewegungsoharakteristik verschoben wird, die derjenigen des Schlittens 20 entspricht, und daß sie mit einer Geschwindigkeit und einem Hub oder einer Verschiebelänge erfolgt, die der Geschwindigkeit und der Hublänge des Schlittens proportional ist.

In Fig. 3 stellt die Kurve 100 die Bewegung des Schlittens 20 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle der Presse um 360° dar. Wie bekannt, hat ein Gleitschieber-Kurbeltrieb der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art eine harmonische, sinusförmige Bewegung. Bei der dargestellten Ausführungsform bewegtsich der S©hlitten 20 beim Vorwärtshub während der ersten 180° der Kurbeldrehung aus der in Fig. 2 gezeigten Kurbellage in die in Fig. 1 gezeigte Kurbellage und von hfer duroh den Rüokhub während der nächsten 180° der Kurbeldrehung zurück in die in Fig, 2 dargestellte Kurbellage. Die vertikale Ausdohnung der Kurve 100 stellt die Länge der mit S* bezeichneten Sohlittenverschiebung dar, und die Steigung der Kurve 100 gegenüber der Horizontalen zwischen Null und 180° der Kurbeldrehung und zwischen 180° und 360° der Kurbeldrehung ist ein Maß für die Geschwindigkeit des Schlittens während dessen Vorwärtsbewegung bzw. Rückwärtsbewegung. Die Kurve 102 in FIg₀ 3 stellt die korrespondierende Bewegung, Verschiebung und Geschwindigkeit des Auswerferbetätigungskolbens 38 beim Vorwärtshub land Rückwärtshub des Schlittens dar„ Man erkennt aus der Kurve 102, daß die Bewegung des Auawerferbetätigungskolbens der harmonischen, streng sinusförmigen Bewegung do? Schlittens folgt mit Ausnahme der Teile 102a, wo die Bewegung des Auswerf erbetätigungskolbens durch den Anschlag seiner Stirnfläche 39 gegen die Stirnwand 79 der Ausnehmung 78 im Pressenbett

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zu einer Verweilzeit In der Bewegung des Auswerferstiftee¹ führt, wie dies weiter oben beschrieben worden ist. Obgleich aoloh eln'-.Verweilen erwünscht 1st, erkennt man dooh, daß die Stirnwand 79 der Ausnehmung sich in einem Abstand von dor Stirnfläche des Auswerferkolbens befinden kann, der eine Anlage dieser Flächen verhindert. Der Auswerferbetätlgungskolben würde dann mit dem Schlitten kontinuierlich welterlaufen und würde die Bewegungscharakteristiken am ausgezogenen Ende der Bewegung in Auswerfrichtung haben» die in Fig, 3 durch die striohierte Linie 102b angedeutet r 1st, so daß der Stift über seinen ganzen Hub eine harmonische, streng sinusförmige Bewegungsoharakteristik aufweist.

Während die Kurve 100 die Schlittenoharakteristika darstellt, ist die vertikale Ausdehnung der Kurve 102 maßgeblioh für die Länge der Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens zwischen dessen zurückgezogener und ausgefahrener Stellung, während die Beträge S₂ und S^ in der graphischen Darstellung der dimensionsmäßigen Darstellung von S₂ und S, in Fig. 1 der Zeichnung entsprechen» In gleioher Weise gibt die Neigung der Kurvs 102 gegenüber der Horizontalen zwisohen 0° und 180° der Kurbeldrehung und zwisohen 180° und 360° der Kurbeldrehung die Geschwindigkeit des ( Auswerferbäbätigungskolbens beim Rüokhub bzw, Ausfahrhub an. Wie man bei einem Vergleich der Kurven 100 und 102 und aus der obigen Besohreibtuag der proportionalen Vorhältnisbeziehung zwisohen den Kammern 42 und 36 erkennt, 1st der Verdrängungshub des Auswerferbetätigungskolbens und dessen Verdrängungsgeschwindigkeit proportional kleiner als die entsprechende Verschiebung und Geschwindigkeit des Sohlittens. Man erkennt ferner aus Fig« 3 in Verbindung mit der Beschreibung der Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung, da3 der Auswerferbetätigungskolben sloh aus seiner zurückgezogenen Lage in seine ausgefahrene Lage In Auswerf richtung zu bewegen beginnt, wenn der Schlitten anfängt, seinen Rüokhub auszuführen, und daß der Auswerfer-

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betätigungskolben sich in Aviswerfrichtung bis zur Distanz S, bewegt; bevor er gegen den Auswerfstift stößt, und daß er dann gegen die Stirnwand 79 in der Ausnehmung 78 stößt» nachdem er den Abstand S« überwunden hat und bevor der Sohlitten das Ende seines RUokhubes erreicht, wie dies durch den Verschiebeabstand S^ in Fig. 3 angedeutet ist«, Dar Auswerferkolben wird durch die Stirnwand 79 gestoppt und bleibt in ausgefahrener Stellung, die duroh den Abstand S₂ dargestellt ist, während der Sohlitten seinen Rüokhub vollendet und bis der Sohlitten beim Vorwärtshub den Abstand S^ zurUoklegt, woraufhin der Auswerferkolben sioh in Einschubriohtung zusammen mit dem Sohlitten bewegt. Der Abstand S. stellt eine Ruhezeit D dar, und man erkennt, daß die Länge der Ruhezeit,ausgedrückt in Kurbelfrewegung, duroh Vergrößern oder Verkleinern des Abstandes Sp gegenüber der in der graphischen Darstellung gezeigten Strecke variiert werden kann·

Obgleich viel Wert auf die hier dargestellte bevorzugte Ausführungsform gelegt wurde, erkennt man doch, daß andere Ausführungsformen leicht gefunden werden können und daß die bevorzugte AusfUhrungsform leicht abgewandelt werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen,, Beiq? ielsweise kann der Sohlitten auoh von einem abgewandelten Kurbeltrieb oder duroh andere mechanische Antriebe angetrieben werden, und die Schlittenbetätigung des Druckmitt elver drängungsmeohanismus und die ständig offene Fließverbindung zwisohen dieser Druckmittelverdrängungseiiarlchtung und dem Auswerferbetätlgungskolben kann so ausgebildet sein, daß der Kolben mit einer Bewegungscharakteristik verschoben wird, die der Bewegungscharakteristik des Schlittens während dessen Hubbewegung entspricht» Während das Betätigungsmittel für den Auswerfer vorzugsweise von einem feststehenden Zylinder und einem verschiebbaren Kolben gebildet wird, könnte die letztere Anordnung auch umgekehrt sein, oder andere Einrichtungen mit einer Kammer von variablem

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Volumen sind denkbar, die vom Druckmittelfluß abhängig sind, der von der Druckmittelverdrängervorrichtung kommt» Im Hinblick hierauf könnten die feststehende Kammer vuA der verschiebbare Kolben umgekehrt angeordnet sein, oder es sind andere Einrichtungen mit einer Kammer von veränderlichem Volumen denkbar, um zu erreichen, daß die Druckmittelverdrängung in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Schlittens vor sich geht. Man erkennt auch, daß die Teile des Auswerfers konstruktiv dem Pressenschlitten anstatt dem Pressenbett zugeordnet sein könnten, um ein Werkstück aus der am Schlitten angeordneten Werkzeugausrüstung während der Rückwärtsbewegung des Schlittens auszuwerfen. Diese und ander© Abwandlungen der bevorzugten Ausführungsform sowie andere Verkörperungen der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann naheliegend sein, und es ist klar erkennbar, deß die vorhergehende Beschreibung nur als Beispiel der Erfindung und nicht als ihre Beschränkung zu verstehen 1st.

Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE

   DlPL.-ING. BUSCHHOFF

   DlPL.-ING. HENNICKE

   DlPL.-ING. VOLLBACH

   KAlSER-WlLHEtM-RlNG 24

   5000 KÖLN 1

   ^Aktenz-

   KÖLN, den 3.2.19.82

   bitte angeben

   Anm.i GuIf & Western Manufacturing Co₀ 26261 Evergreen Road
   Southfield« Michigan 48075 (USA)

   Titel: Werkstüekauswerfvorrichtung

   Schutzansprvche

   1. Werkstückauswerfvorrichtung für eine Presse, die einen Rahmen mit einem ersten Werkzeug und ©inen im Rahmen relativ zum ersten Werkzeug zwischen einer ersten und einer zweiten Schlittenlage hubbeweglichen Schlitten aufweistj der ein zweites Werkzeug trägt, welches in der ersten Schlittenlage mit dem ersten Werkzeug zusammenwirkt und ein zwischen den Werkzeugen angeordnetes Werkstücke bearbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen einem der Werkzeuge (30 bzw«, 32) zugeordneten Auswerfer (72, 74) aufweist, ir dessen Bewegungslinie der Kolben (38) eines hydraulischen BetätigungsZylinders (36) für den Auswerfer (72, 74) angeordnet ist, unter dem eine hydraulische Druokmlttelkammer (42) angeordnet ist, in der sich Kolben (48) zum Verändern des Volumens dieser Druckmittelkammer (42) befinden, die am Schlitten (20) hängen, und daß der Betätigungszylinder (36) und die Druckmittelkammer (42) durch eine ständig offene Druckmittelleitung (58) miteinander verbunden sind.

   2β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewegungsbahn des Betätigungskolbens (38)

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   für den Auswerfer (72„ 74) ein Anschlag (79) vorgesehen ist, dessen Abstand S₂ von der Stirnfläche (39) des Betätigungskolbens (38) in dessen Ruhelage kleiner ist als der volle Rückhub des Schlittens (20)„

   3· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (72, 74) in einem der Werkzeuge (30, 32) axial verschiebbar und herausnehmbar gelagert ist.

   % 4« Vorrichtung nach sinem der Ansprüche 1 bis 3» d&dureh gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (38) für den Auswerfer (72, 74) mit einer Vorspanneinrichtung (60) verbunden ist, welche ihn In seine zurückgezogene Lage drückt.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das dem Betätigungskolben (38) zugewandte Ende ^6) des Auswerfers (72) im Abstand von der ihm zugewandten Stirnfläche (39) des ruhenden Betätigungskolbens (38) befindet.

   6„ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ) gekennzeichnet, daß an die Druokmittelkammer (42) und die Druckmittelleitung (58) eineDruckmittelspeicherbehälter (94) angeschlossen ist_o

   7c Vorrichtung na^n einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnfläche (39) des Betätigungskolbens (38) in dessen zurückgezogener Lage vom inneren Ende (76) des Auswerfers (72) einen kleineren Abstand hat als von der Anschlagfläche (79) im Rahmen (14).

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   θ_β Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis ¹J₁ daduroh gekennzeichnet, daß die hydraulische Druckmittelkammer (42) entweder in einem mit dem Pressenrahmen verbundenen Teil (34) oder im Schlitten (20) fest angeordnete Zylinder (44, 46) aufweist und daß die Kolben (48) in festen Zylindern (42, 44) angeordnet sind und Kolbenstangen (50) aufweisen, die einerseits mit den Kolben (48) und andererseits mit dem Schlitten (20) bzw,, dem Pressenrahmen (14) verbunden sind,

   , 9, Hydraulische Werkstück-Auswerfvorriohtung für ©ine Presse mit einem Rahmen (14, 16, 18), dessen Pressen« bott (14) ein erstes Werkzeug (30) trägt, und mit einem Schlitten (20), der zwischen einer ersten Schlittenlage und einer zweiten Schlittenlage relativ zu dem ersten Werkzeug (30) hubbeweglich ist und ein zweites Werkzeug (32) trägti das alt dem rarsten Werkzeug (30) in der ersten Sohlittenlage zusammenwirkt, um ein zwisohen den Werkzeugen angeordnetes Werkstüok (W) zu bearbeiten, und wobei ein Antrieb (20 bis 28) für den Schlitten vorgesehen 1st, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen dem ersten Werkzeug (30) zugeordneten Auswerfer (72) und eine im Pressenbott (14)

   ( angeordnete Auswerferkammer (78) aufweist, in der ein Auswerferkolben (38) angeordnet 1st, und daß im Pressenbett eine hydraulische Druckmittelkammer (42) angeordnet 1st, in der sich Kolben (48) zum Verdrängen des Druckmittels befinden, die mit dem Schlitten (20) verbunden sind, und daß an die Druckmittelkammer (42) einerseits und an die Auswerferkamaer (78, 36) andersrseits eine ständig offene Druckmittelleitung (58) angeschlossen ist und daß der Auswerferkolben (38) im ersten Werkzeug (30) in Auswerfrichtung verschieblioh gelagert ist.

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   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ble 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansohlagflache (79) zum Stoppen des Auswerferkolbens (38) in Auswerfpiohtung in der Auswerferkammer (78) angeordnet 1st.

   11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadxiroh gekennzeichnet, daß sich die Ansohlagfläohe (79) In der Auswerferkammer (78) im Abstand vom äußeren Ende (39) des Auswerferkolbens (38) befindet.